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摘要
水敏凝灰岩快速分解垮塌给勘查钻井带来严重问题。研究凝灰岩在化学溶液中的稳定性对水敏凝灰岩防塌钻井液应用具有重要意义,是防塌应用的必要条件。选取凝灰岩分布广泛的云贵高原地区的几个典型高分解性软弱水敏凝灰岩作为样本,进行凝灰岩在系列盐溶液中稳定性的化学实验,并对部分有较好防塌能力的盐溶液进行浓度系列实验。研究表明:1)较高浓度的盐溶液对凝灰岩的分解具有明显的阻碍作用。钾盐对部分地区凝灰岩有稳定性改性作用。2)不同地区凝灰岩在不同盐溶液中的稳定性不尽相同,对水敏凝灰岩应使用以某盐的饱和盐溶液为基础的混合盐溶液,辅助使用凝灰岩滤液作为基液有很好的防塌效果。水基盐溶液对凝灰岩分解的阻碍时限一般不超过两天,要使防塌钻井液达到实用程度,但还需钻井液含有纳米成膜及控制钻井液中自由水等其它配方成分。3)凝灰岩在盐溶液中稳定的原理是:高浓度盐溶液阻碍了凝灰岩内部可溶盐的溶出,进而起到了稳定凝灰岩的作用。阻止溶出作用是最主要的因素,离子交换改性或双电层效应仅是部分高含黏土凝灰岩的部分稳定性因素。
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